JP5786856B2 - 二次電池用非水電解液および二次電池 - Google Patents
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Description
また、電解質塩の溶解性を向上させるために、非フッ素溶媒として環状非フッ素カーボネートと鎖状非フッ素エーテル類を用いることが提案されている(特許文献4参照)。
そこで、該非水電解液の粘度を低下させ、伝導度を向上させるために、LiPF6や環状パーフルオロスルフォンイミド塩等のリチウム塩とグライム系溶媒からなるグライム錯体を、ハイドロフルオロエーテルに溶解させた電解液が報告されている(特許文献7参照)。
特許文献4に記載されている電解液は、難燃性が低下することがある。
[1]リチウム塩(I)と、下式(1)で表される化合物および下式(2)で表される化合物からなる群から選ばれる1種以上の化合物(II−1)、下式(3)で表される化合物(II−2)、ならびに、炭素原子と酸素原子からなる環を有する化合物であり、該環が−O−C(=O)−O−で表される結合を含み、かつ分子内に炭素−炭素不飽和結合を含まない化合物(II−3)を含有する電解質塩溶解用溶媒(II)と、を含む電解液あり、
前記化合物(II−3)の含有量が電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積量に対して10体積%超60体積%以下であることを特徴とする二次電池用非水電解液。
Xは炭素数1〜5のアルキレン基、炭素数1〜5のフッ素化アルキレン基、炭素原子−炭素原子間に1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数1〜5のアルキレン基、または炭素原子−炭素原子間に1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数1〜5のフッ素化アルキレン基である。
mは2〜10の整数であり、Q1は炭素数1〜4の直鎖アルキレン基、または、該直鎖アルキレン基の水素原子の1個以上が、炭素数1〜5のアルキル基、もしくは炭素原子−炭素原子間に1個以上のエーテル性酸素原子を含む炭素数1〜5のアルキル基に置換された基である。Q1は、同一の基であっても、異なる基であってもよい。
R3およびR4は、それぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基、またはR3とR4が連結して形成した炭素数1〜10のアルキレン基である。)
[2]前記化合物(II−3)が、下式(4)で表される化合物である、前記[1]に記載の二次電池用非水電解液。
[3]前記化合物(II−3)が、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、4−クロロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンおよび4−トリフルオロメチル−1,3−ジオキソラン−2−オンからなる群から選ばれる1種以上であることを必須とする、前記[1]または[2]に記載の二次電池用非水電解液。
[4]二次電池用非水電解液中に含まれる、前記リチウム塩(I)中のリチウム原子の総モル数(NLi)に対する前記化合物(II−2)中のエーテル性酸素原子の総モル数(No)の比(No/NLi)が2〜6である、前記[1]〜[3]のいずれかに記載の二次電池用非水電解液。
[5]前記リチウム塩(I)が、LiPF6、下式(5)で表される化合物、FSO2N(Li)SO2F、CF3SO2N(Li)SO2CF3、CF3CF2SO2N(Li)SO2CF2CF3、LiClO4、下式(6)で表される化合物、下式(7)で表される化合物、およびLiBF4からなる群から選ばれる1種以上である、前記[1]〜[4]のいずれかに記載の二次電池用非水電解液。
[6]前記リチウム塩(I)が、前記式(5)で表され、かつ、kが2である化合物であることを必須とする、前記[5]に記載の二次電池用非水電解液。
[7]前記化合物(II−2)が、下式(3A)で表される化合物であることを必須とする、前記[1]〜[6]のいずれかに記載の二次電池用非水電解液。
[8]前記化合物(II−1)が、CF3CH2OCF2CF2H、CHF2CF2CH2OCF2CF2H、CF3CF2CH2OCF2CHF2、CF3CH2OCF2CHFCF3、およびCHF2CF2CH2OCF2CFHCF3からなる群から選ばれる1種以上であることを必須とする、前記[1]〜[7]のいずれかに記載の二次電池用非水電解液。
[9]前記化合物(II−1)が、前記式(2)で表され、かつ、XがCH2、CH2CH2、CH(CH3)CH2、およびCH2CH2CH2からなる群から選ばれる少なくとも1種である化合物であることを必須とする、前記[1]〜[8]のいずれかに記載の二次電池用非水電解液。
[10]炭素原子と酸素原子からなる環を有する化合物であり、該環が−O−C(=O)−O−で表される結合を含み、かつ分子内に炭素−炭素不飽和結合を含む化合物(II−4)を、さらに含有する、前記[1]〜[9]のいずれかに記載の二次電池用非水電解液。
[11]前記化合物(II−4)が、下式(8−1)で表される化合物および下式(8−2)で表される化合物の少なくとも一方である、前記[10]に記載の二次電池用非水電解液。
[12]前記[1]〜[11]のいずれかに記載の二次電池用非水電解液を用いる、リチウムイオン二次電池の電解液。
本発明の二次電池用非水電解液(以下、単に「非水電解液」という。)は、後述するリチウム塩(I)と、化合物(II−1)、化合物(II−2)および化合物(II−3)を含有する電解質塩溶解用溶媒(II)とを含む電解液である。非水電解液とは、水を実質的に含まない溶媒を用いた電解液であり、仮に水を含んでいたとしてもその水分量が該非水電解液を用いた二次電池の性能劣化が見られない範囲の量である電解液である。かかる非水電解液中に含まれうる水分量は、電解液の総質量に対して500質量ppm以下であることが好ましく、100質量ppm以下であることがより好ましく、50質量ppm以下であることが特に好ましい。水分量の下限値は、0質量ppmである。
以下、本明細書中では、特に説明しない限り式(1)で表される化合物を化合物(1)と示し、他の式についても同様に示す。
リチウム塩(I)は、非水電解液中で解離してリチウムイオンを供給する電解質である。リチウム塩(I)としては、LiPF6、下記化合物(5)、FSO2N(Li)SO2F、CF3SO2N(Li)SO2CF3、CF3CF2SO2N(Li)SO2CF2CF3、LiClO4、下記化合物(6)、下記化合物(7)、およびLiBF4からなる群から選ばれる1種以上が好ましい。リチウム塩(I)としては、LiPF6、LiBF4および化合物(5)からなる群から選ばれる1種以上がより好ましい。すなわち、LiPF6の単独での使用、LiBF4の単独での使用、化合物(5)の1種または2種以上での使用、LiPF6と化合物(5)の併用、LiPF6とLiBF4の併用、LiBF4と化合物(5)の併用、またはLiPF6とLiBF4と化合物(5)の併用が好ましい。リチウム塩(I)としては、LiPF6の単独での使用、または、LiPF6と化合物(5)(特にkが2である化合物(5))の併用が特に好ましい。
化合物(5)としては、たとえば、下記化合物(5−1)〜(5−4)が挙げられる。本発明の非水電解液は、伝導度の高い非水電解液が得られやすい点から、化合物(5)を使用する場合には、kが2の化合物(5−2)を必須とすることが好ましい。
前記モル比(Mb/Ma)が上記範囲の下限値以上であれば、不燃性の非水電解液の伝導度を高く保ちやすい。また、前記モル比(Mb/Ma)が上記範囲の上限値以下であれば、化学的に安定性の高い非水電解液が得られやすい。
前記モル比(Mc/Ma)が上記範囲の下限値以上であれば、不燃性の非水電解液の伝導度を高く保ちやすい。また、前記モル比(Mb/Ma)の上記範囲の上限値以下であれば、化学的に安定性の高い非水電解液が得られやすい。
前記モル比(Me/Md)が上記範囲の下限値以上であれば、不燃性の非水電解液の伝導度を高く保ちやすい。また、前記モル比(Me/Md)が上記範囲の上限値以下であれば、化学的に安定性の高い非水電解液が得られやすい。
電解質塩溶解用溶媒(II)は、後述する化合物(II−1)〜(II−3)、および必要に応じて化合物(II−4)を含有する。
化合物(II−1)は、非水電解液に不燃性を付与する溶媒である。化合物(II−1)は、下記化合物(1)および下記化合物(2)からなる群から選ばれる1種以上の化合物である。これらは、1種を単独で使用しても、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。
また、式(2)中、Xは炭素数1〜5のアルキレン基、炭素数1〜5のフッ素化アルキレン基、炭素原子−炭素原子間に1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数1〜5のアルキレン基、または炭素原子−炭素原子間に1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数1〜5のフッ素化アルキレン基である。
また、前記アルキル基および炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有するアルキル基としては、それぞれ、直鎖構造、分岐構造、または部分的に環状構造を有する基(たとえば、シクロアルキルアルキル基)が挙げられる。
化合物(1)としては、R1およびR2が、いずれも炭素数1〜10のフッ素化アルキル基である化合物(1−A)と、R1が炭素原子−炭素原子間に1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数1〜10のフッ素化アルキル基であり、R2が炭素数1〜10のフッ素化アルキル基である化合物(1−B)が好ましい。
化合物(1−A)、化合物(1−B)、化合物(1−A)および化合物(1−B)以外の化合物の具体例としては、たとえば、国際公開第2009/133899号に記載の化合物等が挙げられる。
化合物(II−1)として化合物(1)を使用する場合には、R1およびR2が、炭素数1〜10のフッ素化アルキル基である場合の化合物(1−A)を必須とすることが好ましく、CF3CH2OCF2CF2H(商品名:AE−3000、旭硝子社製)、CHF2CF2CH2OCF2CF2H、CF3CF2CH2OCF2CF2H、CF3CH2OCF2CHFCF3、またはCHF2CF2CH2OCF2CFHCF3を必須とすることがより好ましく、CF3CH2OCF2CF2H、またはCHF2CF2CH2OCF2CFHCF3を必須とすることが特に好ましい。
本発明の非水電解液は、リチウム塩(I)を均一に溶解させやすく、不燃性に優れた伝導度の高い非水電解液が得られやすい点から、化合物(II−1)として化合物(2)を使用する場合には、XがCH2CH2である化合物、またはCH(CH3)CH2である化合物を必須とすることが好ましい。
化合物(II−1)の含有量の下限値は、電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積量に対して、20体積%以上が好ましく、30体積%以上がより好ましく、40体積%以上がさらに好ましく、45%以上が特に好ましく、50%以上が最も好ましい。化合物(II−1)の含有量の上限値は、電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積量に対して、85体積%以下が好ましく、80体積%以下がより好ましく、75体積%以下がさらに好ましい。
また、非水電解液の総質量(100質量%)に対する化合物(II−3)の含有量の下限値は、30質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましく、50質量%以上がさらに好ましい。非水電解液の総質量(100質量%)に対する化合物(II−3)の含有量の上限値は、90質量%以下が好ましく、85質量%以下がより好ましく、80質量%以下がさらに好ましい。
また、化合物(II−1)として化合物(1)(体積:Va)と化合物(2)(体積:Vb)を併用する場合は、それらの体積比(Vb/Va)が0.01〜100であることが好ましく、0.1〜10であることがより好ましい。
化合物(II−2)は、リチウム塩(I)と効率良く溶媒和することにより、該リチウム塩(I)を前記化合物(II−1)に均一に溶解させる役割を果たす溶媒である。化合物(II−2)は、その一部または全部が電解液中でリチウム塩(I)と錯体を形成すると考えられる。前記化合物(II−2)は、下式(3)で表される化合物である。
また、R3およびR4は、それぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基、またはR3とR4が連結して形成した炭素数1〜10のアルキレン基である。
Q1は炭素数1〜4の直鎖アルキレン基が好ましく、−CH2CH2−が特に好ましい。さらに、Q1が1種のみである場合は、−CH2CH2−のみからなるのが好ましく、Q1が2種以上である場合には、−CH2CH2−(m=2)とm=2以外の他のQ1との組み合わせからなるのが好ましい。
R3およびR4は、それぞれメチル基またはエチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
本発明の非水電解液は、化合物(II−2)が、下記化合物(3A)であることを必須とすることが好ましい。
化合物(3A)に含まれる他の化合物としては、たとえば、ジエチレングリコール−ジエチルエーテル、ジエチレングリコール−ジ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−ジ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−ジ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコール−ジエチルエーテル、トリエチレングリコール−ジ−n−プロピルエーテル、トリエチレングリコールジ−iso−プロピルエーテル、トリエチレングリコール−ジ−n−ブチルエーテル、テトラエチレングリコール−ジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、テトラエチレングリコールジ−iso−プロピルエーテル、テトラエチレングリコール−ジ−n−ブチルエーテル、ペンタエチレングリコール−ジエチルエーテル、ペンタエチレングリコール−ジ−n−プロピルエーテル、ペンタエチレングリコール−ジ−iso−プロピルエーテル、ペンタエチレングリコール−ジ−n−ブチルエーテル、ヘキサエチレングリコール−ジエチルエーテル、ヘキサエチレングリコール−ジ−n−プロピルエーテル、ヘキサエチレングリコール−ジ−iso−プロピルエーテル、ヘキサエチレングリコール−ジ−n−ブチルエーテルなどが挙げられる。
化合物(II−2)としては、ジグライム、トリグライム、テトラグライム、ペンタグライム、ヘキサグライム、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、ペンタエチレングリコールジエチルエーテル、ヘキサエチレングリコールジエチルエーテルなどが好ましく、ジグライム、トリグライム、テトラグライム、ペンタグライム、またはヘキサグライムがより好ましい。
さらに、化合物(II−2)としては、20℃における粘度が5cP以下で、非水電解液の実用上の溶媒粘度に優れ、かつ得られる非水電解液が良好な伝導度を示す点で、mが2〜5であるジグライム、トリグライム、テトラグライム、ペンタグライム、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、またはペンタエチレングリコールジエチルエーテルが好ましい。粘度および引火点の両特性のバランスに優れる点から、ジグライム(引火点50℃)、トリグライム(引火点110℃)またはテトラグライム(引火点144℃)がより好ましい。
リチウム塩(I)に対する化合物(II−2)のモル比が上記範囲の下限値以上であれば、リチウム塩(I)を化合物(II−1)に均一に溶解させやすい。また、リチウム塩(I)に対する化合物(II−2)のモル比が上記範囲の上限値以下であれば、不燃性に優れた非水電解液が得られやすい。
非水電解液中の化合物(II−2)の量は、前記比(No/NLi)が上記範囲となる量とすることが好ましい。
化合物(II−2)の含有量の下限値は、電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積量に対して、5体積%以上が好ましく、7体積%以上がより好ましく、10体積%以上がさらに好ましく、13体積%以上が特に好ましく、15%以上が最も好ましい。化合物(II−3)の含有量の上限値は、電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積量に対して、30体積%以下が好ましく、25体積%以下がより好ましく、22体積%以下がさらに好ましい。
また、非水電解液の総質量(100質量%)に対する化合物(II−3)の含有量の下限値は、3質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、7質量%以上がさらに好ましく、10質量%以上が特に好ましい。非水電解液の総質量(100質量%)に対する化合物(II−3)の含有量の上限値は、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、17質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下が特に好ましい。
化合物(II−3)は、炭素原子と酸素原子からなる環を有する化合物であり、該環が−O−C(=O)−O−で表される結合を含み、かつ分子内に炭素−炭素不飽和結合を含まない化合物である。なお、本明細書において、カーボネート化合物とは、−O−C(=O)−O−で表される結合(以下、「カーボネート結合」ともいう。)を含む化合物をいう。環状カーボネート化合物とは、カーボネート結合を含む環を有する化合物である。炭素−炭素不飽和結合とは、炭素−炭素二重結合または炭素−炭素三重結合である。
化合物(II−3)は、極性が高く、高レートでの充放電における電池容量の低下を抑制する役割を果たす。また、リチウム塩(I)の解離度を向上させることで、該非水電解液の伝導度を向上させる。また、リチウム塩(I)と効率よく溶媒和することにより、該リチウム塩(I)を化合物(II−1)に均一に溶解させることを補助する。
化合物(II−3)の環は、カーボネート結合を1つ有する環が好ましく、カーボネート結合が、直鎖アルキレン基と連結して形成された環がより好ましい。直鎖アルキレン基の炭素数は1〜7が好ましく、1〜4がより好ましく、2または3がさらに好ましく、2が特に好ましい。また、前記直鎖アルキレン基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基等が挙げられる。
化合物(II−3)は、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、およびブチレンカーボネートから選ばれる環状カーボネート化合物、または、該環状カーボネート化合物の環を形成する炭素原子に結合する水素原子の1個以上が、ハロゲン原子、アルキル基、またはハロゲン化アルキル基に置換された化合物が好ましい。ハロゲン原子、またはハロゲン化アルキル基におけるハロゲンとしては、塩素原子またはフッ素原子が好ましい。
化合物(II−3)は、1種の化合物を単独で使用してもよく、2種以上の化合物を併用してもよい。
化合物(II−3)の含有量の下限値は、電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積量に対して、10体積%以上が好ましく、12体積%以上がより好ましく、14体積%以上がさらに好ましく、16体積%以上が特に好ましい。化合物(II−3)の含有量の上限値は、電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積量に対して、60体積%以下が好ましく、50体積%以下がより好ましく、40体積%以下がさらに好ましく、30体積%以下が特に好ましい。
また、非水電解液の総質量(100質量%)に対する化合物(II−3)の含有量の下限値は、5質量%以上が好ましく、7質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、13質量%以上が特に好ましい。非水電解液の総質量(100質量%)に対する化合物(II−3)の含有量の上限値は、40質量%以下が好ましく、35質量%以下がより好ましく、30質量%以下がさらに好ましく、27質量%以下が特に好ましい。化合物(II−3)の含有量が下限値以上であれば、高レートでの充放電における電池容量の低下を抑制しやすい。また、リチウム塩(I)の解離度が向上し、伝導度がより良好になる。非水電解液中の化合物(II−3)の含有量が上限値以下であれば、難燃性に優れた非水電解液を得やすい。
二次電池の充放電では、リチウムイオンが脱配位して電極の電極活物質と反応する必要があるが、化合物(II−2)は複数の分子内酸素原子がリチウムイオンに対して配位するために脱配位エネルギーが大きい。極性の高い化合物(II−3)を、リチウム塩(I)の化合物(II−1)への溶解性を補助する溶媒として電解液に用いると、溶媒全体の極性が向上することで脱配位エネルギーが低下し、化合物(II−2)が容易に脱配位してリチウムイオンを効率的に電極活物質と反応させることができるので、高レートでの充放電における電池容量の低下が抑制されると考えられる。
本発明における電解質塩溶解用溶媒(II)は、サイクル特性の点から、前述の化合物(II−1)〜(II−3)に加えて、炭素原子と酸素原子からなる環を有する化合物であり、該環がカーボネート結合を含み、かつ分子内に炭素−炭素不飽和結合を含む化合物(II−4)を含有することが好ましい。
化合物(II−4)における環は、4〜10員環が好ましく、4〜7員環がより好ましく、入手容易な点から、5〜6員環がさらに好ましく、5員環が特に好ましい。
化合物(II−4)の環は、カーボネート結合を1つ有する環が好ましい。
化合物(II−4)の炭素−炭素不飽和結合は、環内にあっても環の外にあってもよい。炭素−炭素不飽和結合は分子内に1〜5個あるのが好ましく、1〜3個がより好ましく、入手容易な点と非水電解液の耐久性の点から、1〜2個がさらに好ましく、1個が特に好ましい。
化合物(II−4)としては、下記化合物(8−1)、または化合物(8−2)が好ましい。
R11〜R14は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、ビニル基またはアリル基であり、R11〜R14の少なくとも1つはビニル基あるいはアリル基である。
化合物(II−4)としては、4−ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オン、ジメチルビニレンカーボネートまたはビニレンカーボネートが好ましく、ビニレンカーボネートが特に好ましい。
本発明の非水電解液としては、特に下記成分のリチウム塩(I)と電解質塩溶解用溶媒(II)との組み合わせの場合が、本発明の目的とする効果を奏することから好ましい。
好ましい組み合わせとしては、LiPF6、上記化合物(5)、FSO2N(Li)SO2F、CF3SO2N(Li)SO2CF3、CF3CF2SO2N(Li)SO2CF2CF3、LiClO4、上記化合物(6)、上記化合物(7)、およびLiBF4からなる群から選ばれる1種以上のリチウム塩(I)と、化合物(II−1)である化合物(1)および化合物(2)からなる群から選ばれる1種以上、化合物(II−2)である化合物(3)、および化合物(II−3)である化合物(4)を含有する電解質塩溶解用溶媒(II)とである。
また、好ましい組み合わせとしては、LiPF6、上記化合物(5)、FSO2N(Li)SO2F、CF3SO2N(Li)SO2CF3、CF3CF2SO2N(Li)SO2CF2CF3、LiClO4、上記化合物(6)、上記化合物(7)、およびLiBF4からなる群から選ばれる1種以上のリチウム塩(I)と、化合物(II−1)である化合物(1)および化合物(2)からなる群から選ばれる1種以上、化合物(II−2)である化合物(3)、および化合物(II−3)である化合物(4)を含有する電解質塩溶解用溶媒(II)とであり、かつ、化合物(II−4)の含有量は、電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積に対して0.01〜10体積%である。
本発明における電解質塩溶解用溶媒(II)は、該非水電解液が相分離せず、本発明の効果を妨げない範囲内であれば、前記化合物(II−1)、化合物(II−2)、化合物(II−3)および化合物(II−4)以外の化合物からなる溶媒(以下、「その他の電解質塩溶解用溶媒」という。)を含んでもよい。
その他の電解質塩溶解用溶媒としては、含フッ素アルカン;プロピオン酸アルキルエステル、マロン酸ジアルキルエステル、酢酸アルキルエステル等のカルボン酸エステル;γブチロラクトン等の環状エステル;プロパンサルトン等の環状スルホン酸エステル;スルホン酸アルキルエステル;リン酸アルキルエステル;アセトニトリル、イソブチロニトリル、ピバロニトリル等のカルボニトリル等が挙げられる。
含フッ素アルカン以外のその他の電解質塩溶解用溶媒の含有量は、電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積量に対して、0超〜20体積%であることが好ましく、0超〜10体積%であることがより好ましく、0超〜5体積%であることが特に好ましい。
本発明の非水電解液に前記含フッ素アルカンを含ませる場合の含有量は、電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積量に対して、5〜60体積%が好ましく、5〜30体積%がより好ましい。前記含フッ素アルカンの含有量が5体積%以上であれば、蒸気圧を低下させやすく、不燃性を発現させやすい。前記含フッ素アルカンの含有量が60体積%以下であれば、リチウム塩(I)の溶解度を維持しやすい。
化合物(9)は鎖状のカーボネート化合物であり、化合物(II−3)および化合物(II−4)のような環状カーボネート化合物とは異なり、引火点が低い。そのため、本発明の非水電解液に化合物(9)を30%以上含有させると、難燃性の低下を招く。
本発明の非水電解液には、非水電解液の機能を向上させるために、必要に応じて他の成分を含ませてもよい。他の成分としては、たとえば、従来公知の過充電防止剤、脱水剤、脱酸剤、高温保存後の容量維持特性および充放電のサイクル特性を改善するための特性改善助剤等が挙げられる。
非水電解液が過充電防止剤を含有する場合、非水電解液中の過充電防止剤の含有量は、0.01〜5質量%であることが好ましく、0.1〜3質量%がより好ましい。非水電解液に過充電防止剤を0.01質量%以上含有させることにより、過充電による二次電池の破裂・発火を抑制することがさらに容易になり、二次電池をより安定に使用できる。
非水電解液が特性改善助剤を含有する場合、非水電解液中の特性改善助剤の含有量は、0.01〜5質量%であることが好ましく、0.1〜3質量%がより好ましい。
本発明の非水電解液は、非水電解液と電極活物質の濡れ性を改善するための界面活性剤を含んでいることが好ましい。界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤のいずれでもよく、入手が容易で界面活性効果が高いことから、アニオン性界面活性剤が好ましい。また、界面活性剤としては、耐酸化性が高く、サイクル特性、レート特性が良好な点から、含フッ素界面活性剤が好ましい。
アニオン性の含フッ素界面活性剤としては、下記化合物(8−1)および化合物(8−2)が好ましい。
M1およびM2はそれぞれ独立にアルカリ金属またはNH(R25)3(R25は水素原子または炭素数1〜8のアルキル基であり、同一の基であっても、異なる基であってもよい。)である。
M1およびM2のアルカリ金属としては、Li、Na、Kが好ましい。M1およびM2としては、NH4+が特に好ましい。
なかでも、非水電解液への溶解性、表面張力を低下させる効果が良好な点から、C5F11COO−NH4 +、C5F11COO−Li+、C6F13COO−Li+、C3F7OCF(CF3)COO−NH4 +、C3F7OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COO−NH4 +、C3F7OCF(CF3)COO−Li+、C3F7OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COO−Li+、C2F5OC2F4OCF2COO−Li+、C2F5OC2F4OCF2COO−NH4 +が好ましい。
なかでも、非水電解液への溶解性、表面張力を低下させる効果が良好な点から、C4F9SO3 −NH4 +、C6F13SO3 −NH4 +、C4F9SO3 −Li+、C6F13SO3 −Li+、C8F17SO3 −Li+、C3F7OCF(CF3)CF2OCF(CF3)SO3 −NH4 +、C3F7OCF(CF3)CF2OCF(CF3)SO3 −Li+、C3F7OCF(CF3)SO3 −NH4 +、C3F7OCF(CF3)SO3 −Li+が好ましい。
本発明の非水電解液が界面活性剤を含有する場合には、界面活性剤は1種のみでもよく、2種以上をであってもよい。
特許文献4には、電解液に鎖状非フッ素エーテル類であるモノグライムを含有してもよいことが記載されているが、モノグライムは引火点が低く、特にその含有量が多い場合には難燃性を低下させる傾向がある。これに対し、本発明の非水電解液では、モノグライムよりも引火点が高い化合物(II−2)を使用するため、優れた難燃性を発現できる。
本発明の非水電解液は、リチウムイオンの二次電池用の電解液として用いるのが好ましい。該二次電池としては、負極および正極と、本発明の非水電解液とを有する二次電池である。
負極としては、リチウムイオンを吸蔵および放出できる負極活物質を含む電極が挙げられる。負極活物質としては、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵・放出可能なものであれば、特に制限はない。その具体例としては、炭素質材料、合金系材料、リチウム含有金属複合酸化物材料もしくは金属リチウム等が挙げられる。これら負極活物質は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
炭素質材料としては、黒鉛、および黒鉛の表面を該黒鉛に比べて非晶質の炭素で被覆した炭素質材料が特に好ましい。
黒鉛としては、日本学術振興会炭素材料第117委員会で制定された方法(以下、「学振法」という。)によるX線回折で求めた格子面(002面)のd値(層間距離、以下単に「d値」という。)が0.335〜0.338nmが好ましく、0.335〜0.337nmがより好ましい。また、学振法によるX線回折で求めた結晶子サイズ(Lc)は、30nm以上が好ましく、50nm以上がより好ましく、100nm以上が特に好ましい。黒鉛の灰分は、1質量%以下が好ましく、0.5質量%以下がより好ましく、0.1質量%以下が特に好ましい。
なかでも、Si、Sn、Ge、TiおよびAlからなる群から選ばれる1種以上の金属、該金属を含む金属化合物、金属酸化物、リチウム合金が好ましく、Si、SnおよびAlからなる群から選ばれる1種以上の金属、該金属を含む金属化合物、リチウム合金、またはチタン酸リチウムがより好ましい。
リチウムイオンを吸蔵・放出できる、金属、該金属を含む金属化合物およびリチウム合金は、一般に黒鉛に代表される炭素質材料と比較して、単位質量当たりの電池容量が大きいので、より高エネルギー密度が求められる二次電池の負極活物質として好適である。
正極活物質としては、公知のリチウムイオン二次電池用正極活物質を用いることができ、たとえば、リチウム含有遷移金属酸化物、1種類以上の遷移金属を用いたリチウム含有遷移金属複合酸化物、遷移金属酸化物、遷移金属硫化物、金属酸化物、オリビン型金属リチウム塩等が挙げられる。
リチウム含有遷移金属複合酸化物の遷移金属としては、V、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等が好ましく、リチウム含有遷移金属複合酸化物としては、たとえば、LiCoO2等のリチウムコバルト複合酸化物、LiNiO2等のリチウムニッケル複合酸化物、LiMnO2、LiMn2O4、LiMnO3等のリチウムマンガン複合酸化物、これらのリチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、Yb等の他の金属で置換したもの等が挙げられる。他の金属で置換されたものとしては、具体的には、LiMn0.5Ni0.5O2、LiMn1.8Al0.2O4、LiNi0.85Co0.10Al0.05O2、LiMn1.5Ni0.5O4、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiMn1.8Al0.2O4等が挙げられる。
遷移金属酸化物としては、たとえば、TiO2、MnO2、MoO3、V2O5、V6O13等が挙げられる。
遷移金属硫化物としてはTiS2、FeS、MoS2等が挙げられる。
金属酸化物としてはSnO2、SiO2等が挙げられる。
オリビン型金属リチウム塩は、LiLXxYyOzFg(ただし、XはFe(II)、Co(II)、Mn(II)、Ni(II)、V(II)、またはCu(II)を示し、YはPまたはSiを示し、L、x、y、z、およびgは、それぞれ0≦L≦3、1≦x≦2、1≦y≦3、4≦z≦12、0≦g≦1である。)で示される物質またはこれらの複合体である。たとえば、LiFePO4、Li3Fe2(PO4)3、LiFeP2O7、LiMnPO4、LiNiPO4、LiCoPO4、Li2FePO4F、Li2MnPO4F、Li2NiPO4F、Li2CoPO4F、Li2FeSiO4、Li2MnSiO4、Li2NiSiO4、Li2CoSiO4等が挙げられる。
これら正極活物質は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
表面付着物質の付着量としては、正極活物質の全質量に対して、下限は0.1ppmが好ましく、1ppmがより好ましく、10ppmが特に好ましい。また、上限は20%が好ましく、より10%がより好ましく、5%が特に好ましい。表面付着物質により、正極活物質表面での非水系電解液の酸化反応を抑制することができ、電池寿命を向上させることができる。
本発明の二次電池は、負極および/または正極のいずれか一方または両方が分極性電極である負極および正極と、本発明の非水電解液とを有する。分極性電極は、電気化学的に不活性な高比表面積の材料を主体とするものが好ましく、活性炭、カーボンブラック、金属微粒子、および導電性酸化物微粒子からなるものが特に好ましい。なかでも、金属集電体の表面に活性炭等の高比表面積の炭素材料粉末からなる電極層が形成されたものが好ましい。
負極活物質および正極活物質を結着する結着剤としては、電極製造時に使用する溶媒、電解液等に対して安定な材料であれば、任意の結着剤を使用することができる。
結着剤としては、たとえば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム等の不飽和結合を有する重合体およびその共重合体;アクリル酸共重合体、メタクリル酸共重合体等のアクリル酸系重合体およびその共重合体等が挙げられる。これらの結着剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
増粘剤としては、たとえば、カルボキシルメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、ガゼイン、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。これらの増粘剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
正極活物質層の密度が低すぎると二次電池の容量が不充分となるおそれがある。
本発明の二次電池の充電電圧は、3.4V以上とするのが好ましく、4.0V以上がより好ましく、4.2V以上が特に好ましい。二次電池の正極活物質が、リチウム含有遷移金属酸化物、リチウム含有遷移金属複合酸化物、遷移金属酸化物、遷移金属硫化物、金属酸化物等の場合の充電電圧は、4.0V以上が好ましく、4.2Vがより好ましい。また、正極活物質がオリビン型金属リチウム塩の場合の充電電圧は、3.2Vが好ましく、3.4V以上がより好ましい。
多孔膜の材質としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンとテトラフルオロエチレンのコポリマー等のフッ素樹脂、またはポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンがより好ましい。また、多孔膜の形状は、上記材質を原料とする多孔性シートまたは不織布が好ましい。また、これらの多孔膜に電解液を含浸させてゲル化させたものをゲル電解質として用いてもよい。
本発明の非水電解液に使用される電池外装体の材質も二次電池に通常用いられる材質であればよく、ニッケルメッキを施した鉄、ステンレス、アルミニウムまたはその合金、ニッケル、チタン、樹脂材料、フィルム材料等が挙げられる。
そのため、本発明の二次電池は、携帯電話、携帯ゲーム機、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、電動工具、ノートパソコン、携帯情報端末、携帯音楽プレーヤー、電気自動車、ハイブリット式自動車、電車、航空機、人工衛星、潜水艦、船舶、無停電電源装置、ロボット、電力貯蔵システム等の様々な産業分野で用いることができる。また、本発明の二次電池は、電気自動車、ハイブリット式自動車、電車、航空機、人工衛星、潜水艦、船舶、無停電電源装置、ロボット、電力貯蔵システム等の産業分野で大型二次電池として用いた場合、特に好ましい特性を有する。
[例1]
リチウム塩(I)であるLiPF6(1.52g)を、化合物(II−1)である商品名「AE3000」(CF3CH2OCF2CF2H、旭硝子社製、7.4mL(ミリリットル))中に拡散した後、化合物(II−2)であるジグライム(1.89mL)および化合物(II−3)であるエチレンカーボネート(1.76g)を添加し、混合して非水電解液とした。
リチウム塩(I)および化合物(II−1)〜(II−3)の組成を表1に示す通りに変更した以外は、例1と同様にして非水電解液を得た。
例1〜10で得られた非水電解液について、各溶媒成分の溶解性試験、伝導度測定および引火性試験を行った。
(溶解性試験)
各例において、非水電解液を調製してから1時間経過後の該非水電解液の溶解状態を目視により評価した。溶解性の評価は、電解液が均一であるものを「○(良)」、2相に分離したものを「×(不可)」とした。
伝導度測定は、得られた非水電解液について、「溶融塩及び高温化学、2002年、vol.45、p42」に記載の既知の方法を用いて25℃で行った。
非水電解液10mLを20mLガラスバイアル(Glass Vial)に仕込んだ後、液面上方5mmの気相部をライターの炎で炙り続け、15秒未満で着火したものを「×(不可)」、15秒〜30秒未満で着火したものを「△(可)」、30秒後においても着火しなかったものを「○(良)」として難燃性を評価した。
溶解性、伝導度および難燃性の評価結果を表1に示す。
一方、例7の非水電解液は、電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積に対して化合物(II−3)の含有量が10体積%以下であるため、ジグライムの含有量が同じで、例7よりも化合物(II−3)の含有量の多い例1および2の非水電解液と比べて、伝導度が低かった。
例8の非水電解液は、電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積に対して化合物(II−3)の含有量が60体積%超であるため、ジグライムの含有量が同じで、例8よりも化合物(II−3)の含有量の少ない例1および2の非水電解液と比べて、難燃性が不充分であった。
例9の非水電解液は、化合物(II−3)を含まないため、ジグライムの含有量が例9と同じで、化合物(II−3)を含む例1および例2に比べて、低い伝導度であった。
例10の非水電解質は、化合物(II−3)を含まないため、相分離を起こしてしまうのに対し、ジグライムの含有量が例10と同じで、化合物(II−3)を含む例3では均一に溶解し、かつ良好な伝導度が得られ、難燃性にも優れていた。
[例21]
LiCoO2(AGCセイミケミカル社製、商品名「セリオンC」)の90質量部と、カーボンブラック(電気化学工業社製、商品名「デンカブラック」)の5質量部と、ポリフッ化ビニリデンの5質量部とを混合し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてスラリーとした。該スラリーを厚さ20μmのアルミニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥した後、正極活物質層の密度が3.0g/cm3になるようにプレスしてLiCoO2正極を製造した。
前記LiCoO2正極、該LiCoO2正極と同面積のリチウム金属箔、およびポリエチレン製のセパレータを、リチウム金属箔、セパレータ、LiCoO2正極の順に2016型コインセル内に積層して電池要素を作製し、例2で調製した非水電解液を添加し、これを密封することによりコイン型非水電解液二次電池を製造した。この際、非水電解液には電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積量に対して2体積%のビニレンカーボネートを含有させた。
表2に示す非水電解液を用いた以外は、例21と同様にしてコイン型二次電池を作製した。
[評価方法]
LiCoO2正極−リチウム金属箔からなる単極セルのコイン型二次電池の高レート放電特性の評価は、以下に示す方法により行った。
25℃において、0.2Cに相当する定電流で4.3V(電圧はリチウムに対する電圧を表す)まで充電し、さらに充電上限電圧において電流値が0.02Cになるまで充電を行い、しかる後に0.2Cに相当する定電流で3Vまで放電するサイクルを5サイクル行い、二次電池を安定させた。6サイクル目は、0.2Cの定電流で4.3Vまで充電し、さらに充電上限電圧において電流値が0.02Cになるまで充電を行い、しかる後に0.5Cの定電流で3Vまで放電させた。7サイクル目は、0.2Cの定電流で4.3Vまで充電し、さらに充電上限電圧において電流値が0.02Cになるまで充電を行い、しかる後に1.0Cの定電流で3Vまで放電させた。8サイクル目は、0.2Cの定電流で4.3Vまで充電し、さらに充電上限電圧において電流値が0.02Cになるまで充電を行い、しかる後に2.0Cの定電流で3Vまで放電させた。0.2C放電時の放電容量に対する、各レートの放電容量の容量維持率を評価成績とした。
ただし、1Cとは電池の基準容量を1時間で放電する電流値を表し、0.2Cとはその1/5の電流値を表す。評価結果を表2に示す。また、各レートでの放電時における放電容量−電圧曲線を図1〜3に示す。
一方、例22の二次電池は、電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積量に対して10体積%以下の化合物(II−3)を含む非水電解液を用いたので、0.2C放電時の放電容量に対する2.0C放電時の容量維持率が低く、高レートでの放電における電池容量が低下した。
例23の二次電池は、化合物(II−3)を含まない非水電解液を用いたので、0.2C放電時の放電容量に対する2.0C放電時の容量維持率が低く、高レートでの放電における電池容量が低下した。
なお、2010年5月28日に出願された日本特許出願2010−123177号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (10)
- リチウム塩(I)と、
下式(1)で表される化合物から選ばれる1種以上の化合物(II−1)、下式(3A)で表される化合物(II−2)、ならびに、下式(4)で表される化合物(II−3)を含有する電解質塩溶解用溶媒(II)と、を含む電解液であり、
前記リチウム塩(I)が、LiPF 6 、下式(5)で表される化合物、FSO 2 N(Li)SO 2 F、CF 3 SO 2 N(Li)SO 2 CF 3 、CF 3 CF 2 SO 2 N(Li)SO 2 CF 2 CF 3 、LiClO 4 、下式(6)で表される化合物、下式(7)で表される化合物、およびLiBF 4 からなる群から選ばれる1種以上であり、
前記リチウム塩(I)の含有量が、0.1〜3.0mol/Lであり、
前記化合物(II−1)の含有量が、前記電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積量に対して40〜75体積%であり、
前記化合物(II−3)の含有量が、前記電解質塩溶解用溶媒(II)の総体積量に対して10体積%超60体積%以下であることを特徴とする二次電池用非水電解液。
mは2〜10の整数である。R 3およびR4は、それぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基、またはR3とR4が連結して形成した炭素数1〜10のアルキレン基である。
R 5 〜R 8 は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、またはハロゲン化アルキル基である。
kは1〜5の整数である。) - 前記化合物(II−3)が、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、4−クロロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンおよび4−トリフルオロメチル−1,3−ジオキソラン−2−オンからなる群から選ばれる1種以上であることを必須とする、請求項1に記載の二次電池用非水電解液。
- 二次電池用非水電解液中に含まれる、前記リチウム塩(I)中のリチウム原子の総モル数(NLi)に対する前記化合物(II−2)中のエーテル性酸素原子の総モル数(No)の比(No/NLi)が2〜6である、請求項1または2に記載の二次電池用非水電解液。
- 前記リチウム塩(I)が、前記式(5)で表され、かつ、kが2である化合物であることを必須とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の二次電池用非水電解液。
- 前記化合物(II−1)が、CF3CH2OCF2CF2H、CHF2CF2CH2OCF2CF2H、CF3CF2CH2OCF2CHF2、CF3CH2OCF2CHFCF3、およびCHF2CF2CH2OCF2CFHCF3からなる群から選ばれる1種以上であることを必須とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の二次電池用非水電解液。
- 炭素原子と酸素原子からなる環を有する化合物であり、該環が−O−C(=O)−O−で表される結合を含み、かつ分子内に炭素−炭素不飽和結合を含む化合物(II−4)を、さらに含有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の二次電池用非水電解液。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の二次電池用非水電解液を用いる、リチウムイオン二次電池の電解液。
- リチウムイオンを吸蔵および放出できる材料である、炭素材料、金属リチウム、リチウム含有金属複合酸化物材料またはリチウム合金からなる負極と、リチウムイオンを吸蔵および放出できる材料からなる正極と、請求項1〜8のいずれか一項に記載の二次電池用非水電解液とを有することを特徴とする二次電池。
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JPH0837024A (ja) * | 1994-07-26 | 1996-02-06 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
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